DE102019124190B4 - Separating clutch with pressure pot reaching through and behind restoring spring with form fit, drive train and method for installing a separating clutch - Google Patents
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Abstract
Trennkupplung (1) für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, mit einem Außenlamellenträger (3), in dem drehfest aber axial verlagerbare Reibscheiben (4) einlegbar sind, welche bei Kraftschluss mit Gegenreibscheiben (6) zum Drehmomentweitergeben vorbereitet sind, wobei der Außenlamellenträger (3) dreh- und axialfest an einem Drehmomentweitergabebauteil (8) befestigt ist, wobei ein Anpresselement (12) zum Axialverschieben wenigstens einer der Reibscheiben (4) für den Kraftschlussfall vorhanden ist, wobei das Anpresselement (12) mit einer Rückstellfeder (15) in Kontakt steht, die zum Aufheben des Kraftschlusses vorgesehen ist, und die Rückstellfeder (15) das Anpresselement (12) von einer reibscheibenabgewandten Seite her in Richtung der Reibscheiben (4) durch- und hintergreift, um mit dem Anpresselement (12) einen Formschluss einzugehen, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verdrehsicherung (20) für die Rückstellfeder (15) vorgesehen ist und die Verdrehsicherung (20) durch einen Niet (10) hervorgerufen ist, der an nach radial außen verlaufenden Lappen / Laschen (21) der Rückstellfeder (15) anliegt oder durch wenigstens einen umgeformten und in einen Formschluss mit dem Drehmomentweitergabebauteil (8) gebrachten Zustand gebrachten Lappen (21) der Rückstellfeder (15) hervorgerufen ist.Separating clutch (1) for a drive train of a motor vehicle, with an outer disk carrier (3), in which non-rotatable but axially displaceable friction disks (4) can be inserted, which are prepared for torque transmission in the event of a frictional connection with counter friction disks (6), the outer disk carrier (3) rotating - and is fixed axially to a torque transmission component (8), with a pressure element (12) being present for the axial displacement of at least one of the friction disks (4) in the event of a frictional connection, the pressure element (12) being in contact with a restoring spring (15) which is provided to cancel the frictional connection, and the restoring spring (15) reaches through and behind the pressure element (12) from a side facing away from the friction disc in the direction of the friction discs (4) in order to form a positive connection with the pressure element (12), characterized in that an anti-rotation device (20) is provided for the return spring (15) and the anti-rotation device (20) is secured by a rivet (10 ) which rests on the radially outwardly extending tabs/tabs (21) of the restoring spring (15) or is caused by at least one tab (21) of the restoring spring (15) that has been deformed and brought into a form-fitting state with the torque transmission component (8). is.
Description
Die Erfindung betrifft eine Trennkupplung nach Art einer Mehrscheibenkupplung oder Lamellenkupplung, bspw. als direkt betätigte trockene (Einzel-)Trennkupplung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, mit einem Außenlamellenträger, in dem drehfest, aber axial verlagerbar Reibscheiben, die Außenlamellen, bspw. ausgebildet als Stahllamellen, einlegbar sind, welche bei vollständigem oder teilweise vorliegendem Kraftschluss mit Gegenreibscheiben, wie Innenlamellen, bspw. ausgebildet als Belaglamellen, zum Drehmomentweitergeben vorbereitet sind, wobei der Außenlamellenträger, bspw. über eine Vernietung, Verschraubung oder Verschweißung, dreh- und axialfest an einem Drehmomentweitergabebauteil, wie einer Nabe, befestigt ist, wobei ein Anpresselement, etwa nach Art eines Drucktopfes oder eines Hebels, zum Axialverschieben wenigstens einer der Reibscheiben für den Kraftschlussfall vorhanden ist, wobei das Anpresselement mit einer Rückstellfeder in Kontakt steht, die zum Aufheben des Kraftschlusses vorgesehen ist und die Rückstellfeder (15) das Anpresselement (12) von einer reibscheibenabgewandten Seite her in Richtung der Reibscheiben (4) durch- und hintergreift, um mit dem Anpresselement (12) einen Formschluss einzugehen.The invention relates to a separating clutch of the type of a multi-plate clutch or multi-disk clutch, e.g. as a directly actuated dry (single) separating clutch for a drive train of a motor vehicle, with an outer disk carrier in which non-rotatable but axially displaceable friction disks, the outer disks, e.g. designed as steel disks , can be inserted, which are prepared for torque transmission when there is complete or partial frictional connection with counter friction disks, such as inner disks, e.g. designed as lined disks, the outer disk carrier being rotationally and axially fixed to a torque transmission component, e.g. via riveting, screwing or welding, such as a hub, with a pressure element, for example in the manner of a pressure pot or a lever, being present for the axial displacement of at least one of the friction disks in the event of a frictional connection, with the pressure element being in contact with a return spring which is used to cancel the force tschlusses is provided and the return spring (15) the pressure element (12) from a side facing away from the friction disc in the direction of the friction discs (4) and engages behind to enter into a form fit with the pressure element (12).
Durch die Anforderungen in der Hybridisierung werden die Kupplungsanforderungen dahingehend verschärft, dass sie selbst bei kleineren Durchmessern und höheren Drehzahlen trotzdem ihre volle Funktionalität erbringen müssen. Dies gilt nicht nur für das Drehmomentübertragen der Kupplung, sondern auch für andere Bauteile in der Kupplung. Somit muss eine kleine Rückstellfeder in der Kupplung mit vergleichbarer Lamellenzahl, genauso wie eine große Kupplung, den gleichen Lüftweg / Einrückweg überwinden.Due to the requirements in hybridization, the clutch requirements are tightened to the extent that they still have to provide their full functionality even with smaller diameters and higher speeds. This not only applies to the torque transmission of the clutch, but also to other components in the clutch. A small return spring in the clutch with a comparable number of disks must therefore overcome the same release path / engagement path as a large clutch.
Eine Mindestkraft ist notwendig, da zum Überwinden einer Krafthysterese des Einrücksystems und zur Erfüllung der Dynamikanforderungen beim Zurückdrücken des Einrücksystems dieser Kraftbereich benötigt wird. Da bei einer kleinen Kupplung die benötigte Kraft in Einbaulage jedoch nicht kleiner werden soll, sondern auf ähnlichem Niveau bleiben soll, bedeutet dies, dass man einen Kraftrand jener bspw. als Tellerfeder ausgebildeten Rückstellfeder nicht beliebig klein gestalten kann. Hielte man den Kraftrand jedoch vom Durchmesser her groß, würde dies die Bauraumgegebenheiten bei modernen Hybridanordnungen sprengen. Auch könnte man den Drehzahlanforderungen nicht gerecht werden, was in einer verringerten Lebensdauer gipfeln würde. Die besagten Probleme werden insbesondere bei einer Ankopplung von Elektromotoren verschärft, da dort besonders hohe Umfangsgeschwindigkeiten und hohe Drehzahlen vorliegen.A minimum force is necessary because this force range is needed to overcome a force hysteresis of the engagement system and to meet the dynamic requirements when the engagement system is pushed back. However, since the required force in the installed position should not decrease for a small clutch, but should remain at a similar level, this means that a force margin of the return spring designed, for example, as a disk spring cannot be made arbitrarily small. However, if the diameter of the power edge was kept large, this would go beyond the space available in modern hybrid configurations. The speed requirements could also not be met, which would culminate in a reduced service life. Said problems are exacerbated in particular when electric motors are coupled, since particularly high peripheral speeds and high speeds are present there.
Es gibt bekannte Doppelkupplungsanordnungen, in denen sich die Rückstellfeder zwischen dem Drucktopf und der einrückkraftabstützenden Einheit befindet. In diesem Zusammenhang sei bspw. auf die
Ähnliche Doppelkupplungsanordnungen sind auch aus der
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile aus dem Stand der Technik abzustellen oder wenigstens zu mildern. Insbesondere soll eine Trennkupplung für den Einsatz bei angrenzenden Bauteilen mit besonders hohen Umfangsgeschwindigkeiten und hohen Drehzahlen möglich werden, ohne aber Defizite in der Lebensdauer der einzelnen Teile hinnehmen zu müssen. Insbesondere soll der Bauraum effizienter genutzt werden.It is the object of the present invention to eliminate or at least mitigate the disadvantages of the prior art. In particular, a separating clutch for use in adjacent components with particularly high peripheral speeds and high speeds should be possible, but without having to accept shortcomings in the service life of the individual parts. In particular, the installation space should be used more efficiently.
Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Trennkupplung erfindungsgemäß durch eine gattungsgemäße Trennkupplung mit den kennzeichnenden Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.In the case of a generic separating clutch, this object is achieved according to the invention by a generic separating clutch having the characterizing features of claim 1 .
Selbst bei besonders hohen Anforderungen an den Bauraum und schwierigen Geometrieverhältnissen muss nun nicht mehr eine Verletzung der Bauraumkonturen hingenommen werden. Es muss nun nicht mehr zwingend so sein, dass der Drucktopf die Rückstellfeder mit seinen Füßen umschließt. Bei erfindungsgemäßer Abweichung von der bekannten klassischen Anordnung ragt der Drucktopf nicht über die Rückstellfeder. Vielmehr ist die Rückstellfeder mit Hilfe von Rückdrückfüßen in dem Drucktopf eingedreht, damit die Rückstellfeder als letztes und größtes Teil verbaut werden kann und die Rückstellfeder das Anpresselement / den Drucktopf trotzdem zurückdrücken kann. Somit ist die Rückstellfeder hinter dem Anpresselement / dem Drucktopf mit Auflage auf die einrückkraftabstützende Bauteileinheit / die Nabe eingedreht. Der Drucktopf steht in Axialrichtung also nicht über die Rückstellfeder über.Even with particularly high demands on the installation space and difficult geometry conditions, it is no longer necessary to accept that the installation space contours are violated. It no longer has to be the case that the pressure pot encloses the return spring with its feet. If the invention deviates from the known classic arrangement, the pressure pot does not protrude beyond the return spring. Rather, the return spring is screwed into the pressure pot with the help of push-back feet so that the return spring can be installed as the last and largest part and the return spring can still push back the pressure element/pressure pot. The return spring is thus screwed in behind the pressure element/the pressure pot with contact with the component unit/the hub that supports the engaging force. The pressure pot therefore does not protrude beyond the return spring in the axial direction.
Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert.Advantageous embodiments are claimed in the dependent claims and are explained in more detail below.
So ist es von Vorteil, wenn der Formschluss einerseits über das (direkte oder indirekte) Anliegen eines integralen Abschnitts der Rückstellfeder an dem Anpresselement oder eines integralen Abschnitt des Anpresselementes an der Rückstellfeder erreicht ist oder andererseits der Formschluss über das Anliegen der Rückstellfeder an einem Zwischenbauteil, wie einem Ring, das seinerseits an dem Anpresselement anliegt, erreicht ist. Wenn der integrale Abschnitt der Rückstellfeder an dem Anpresselement anliegt oder, vice versa, der integrale Abschnitt des Anpresselementes an der Rückstellfeder anliegt, so wird besonders wenig Bauraum in Axialrichtung benötigt und wenig Einzelbauteile sind von Nöten. Dies erleichtert die Montage und verringert die Herstellkosten. Eine besonders große Variabilität an Ausführungsformen und ein Vorhalten eines Baukastens wird dann erleichtert, wenn die Alternative über das Zwischenbauteil realisiert ist.It is thus advantageous if the form fit is achieved on the one hand by the (direct or indirect) contact of an integral section of the return spring on the pressure element or an integral section of the pressure element on the return spring, or on the other hand the form fit by the position of the return spring on an intermediate component, such as a ring, which in turn rests against the pressing element, is achieved. If the integral section of the restoring spring rests against the pressing element or, vice versa, the integral section of the pressing element rests against the restoring spring, particularly little structural space is required in the axial direction and fewer individual components are required. This facilitates assembly and reduces manufacturing costs. A particularly large variability of embodiments and the provision of a modular system is made easier if the alternative is realized via the intermediate component.
Es hat sich bewährt, wenn der integrale Abschnitt zumindest abschnittsweise in Umfangsrichtung ausgerichtet ist. Ein simples axiales Zusammenschieben der Einzelbauteile mit einem nachfolgenden Eindrehen zum Hervorrufen des Hintergriffs und Formschlusses ist dann ähnlich wie in einer Bajonettverschlusslösung erreichbar. Dies erleichtert die Montage und macht eine Demontage möglich.It has proven useful if the integral section is aligned in the circumferential direction, at least in sections. A simple axial pushing together of the individual components with a subsequent screwing in to bring about the rear grip and form fit can then be achieved in a manner similar to a bayonet lock solution. This facilitates assembly and makes disassembly possible.
Wenn das Anpresselement als Drucktopf oder Hebel ausgebildet ist und/oder das Drehmomentweitergabebauteil als Nabe ausgebildet ist, so lassen sich gerade für Pkws und Nutzfahrzeuge geeignete Standardlösungen erarbeiten und umsetzen. Wenn zusätzlich oder alternativ das Drehmomentweitergabebauteil zum Abstützen einer Einrückkraft genutzt ist, die zum Hervorrufen eines Axialverlagerns des Drucktopfes beim Bewirken des Kraftschlusses eingesetzt ist, wird eine gute Funktionalität über die Zeit hinweg, selbst bei schwierigen Betriebsbedingungen, gewährleistet.If the pressure element is in the form of a pressure pot or lever and/or the torque transmission component is in the form of a hub, standard solutions suitable for passenger cars and commercial vehicles can be developed and implemented. If, additionally or alternatively, the torque transmitting component is used to support an engagement force used to cause axial displacement of the pressure pot when effecting the traction, good functionality is ensured over time, even under difficult operating conditions.
Um ausreichend Kraft von der Rückstellfeder abrufen zu können, ist es von Vorteil, wenn die Rückstellfeder radial außen in einem vordefinierten Auflagebereich der Nabe an dieser anliegt, vorzugsweise im Bereich des Teilkreises, an welchem der Außenlamellenträger mit der Nabe verbunden ist, weiter vorzugsweise in einem Bereich der dort vorhandenen Vernietung.In order to be able to retrieve sufficient force from the return spring, it is advantageous if the return spring rests radially on the outside in a predefined contact area of the hub, preferably in the area of the pitch circle on which the outer disk carrier is connected to the hub, more preferably in a area of the existing riveting.
Wenn der integrale Abschnitt der Rückstellfeder als freies hakenförmiges Ende eines nach radial innen abstehenden Flansches der Rückstellfeder ausgebildet ist, so kann während der Montage durch Eindrehen der Rückstellfeder relativ zur Nabe und zum Drucktopf einfach der Formschluss zwischen dem Drucktopf und der Rückstellfeder bewirkt werden. Eine besonders montagefreundliche Ausführungsform ist dann die Folge.If the integral section of the return spring is designed as a free hook-shaped end of a radially inwardly projecting flange of the return spring, the form fit between the pressure pot and the return spring can be effected simply by screwing in the return spring relative to the hub and the pressure pot during assembly. A particularly assembly-friendly embodiment is then the result.
Eine besonders kompakte Ausführungsform ergibt sich dann, wenn einerseits der Auflagebereich der Nabe mit der Rückstellfeder, ein Auflagebereich des Drucktopfes mit der Rückstellfeder und die Rückstellfeder selbst geometrisch sowie andererseits die Rückstellfeder in puncto ihres Kraftvermögens so ausgelegt ist, dass ein reibscheibenfernster Teil der Rückstellfeder in allen Betriebszuständen reibscheibenseitig des reibscheibenfernsten Abschnittes des Drucktopfes angeordnet ist.A particularly compact embodiment results when, on the one hand, the contact area of the hub with the return spring, a contact area of the pressure pot with the return spring and the return spring itself is designed geometrically and, on the other hand, the return spring is designed in terms of its force capacity in such a way that a part of the return spring that is furthest away from the friction disk is in all Operating conditions is arranged on the friction disc side of the section of the pressure pot that is furthest away from the friction disc.
Um ein ungewolltes Beginnen einer Demontage zu vermeiden, ist erfindungsgemäß eine Verdrehsicherung für die Rückstellfeder vorgesehen , bspw. unter Hervorrufen einer Flankenzentrierung.In order to avoid an unintentional start of disassembly, according to the invention an anti-twist device is provided for the return spring, for example by causing flank centering.
Zur Verdrehsicherung ist auszuführen, dass eine Position der Rückstellfeder nach dem Eindrehen rotatorisch gesichert werden sollte, um das Herausdrehen der Feder zu verhindern. Erfindungsgemäß wird eine Nietverbindung gewählt. Es kann jedoch auch eine Biegeoperation genutzt werden, welche auf eine herausstehende Nase / einen herausragenden Lappen einwirkt. Der Niet hat in diesem Zusammenhang nicht nur die Funktion des Herausdrehens zu sichern, sondern er verbindet durch seine Doppelfunktion gleichzeitig die Nabe mit dem Außenlamellenträger. Durch die bolzenartige Gestaltung des Niets wird gleichzeitig die Feder über die Flügelaussparungen zentriert. Bei Realisation der Transportsicherung ist auch kein weiteres Bauteil notwendig, was von großem Vorteil ist. So genannte TwinDrive-Getriebe lassen sich dann geschickt umsetzen.To prevent rotation, one position of the return spring should be rotationally secured after it has been screwed in, in order to prevent the spring from unscrewing. According to the invention, a rivet connection is chosen. However, a bending operation that acts on a protruding nose/lobe can also be used. In this context, the rivet not only has to secure the function of unscrewing, but also connects the hub with the outer disk carrier through its dual function. Due to the bolt-like design of the rivet, the spring is centered over the wing cut-outs at the same time. When implementing the transport lock, no additional component is required, which is a great advantage. So-called TwinDrive transmissions can then be cleverly implemented.
Dabei hat es sich bewährt, wenn die Verdrehsicherung durch einen bspw. bolzenartigen Niet hervorgerufen ist, der an nach radial außen verlaufenden Lappen der Rückstellfeder anliegt oder durch wenigstens einen umgeformten und in einem Formschluss mit dem Drehmomentweitergabebauteil gebrachten Zustand gebrachten Lappen der Rückstellfeder hervorgerufen ist. Da der Lappen ein Blechabschnitt ist, bietet sich eine spanlose, bspw. tiefziehende, bördelnde oder biegende Bearbeitung an. Hohe Taktzeiten und geringe Ausschussraten / minimale Abfallraten sind dann die Folge.It has proven useful if the anti-twist device is caused by a bolt-like rivet, for example, which rests against the radially outwardly extending tabs of the return spring or is caused by at least one deformed tab of the return spring brought into a form-fitting state with the torque transmission component. Since the tab is a section of sheet metal, non-cutting, e.g. deep-drawing, flanging or bending processing is an option. The result is high cycle times and low reject rates / minimum waste rates.
Es hat sich ferner bewährt, wenn der Niet auch die Vernietung des Außenlamellenträgers mit dem Drehmomentweitergabebauteil realisiert.It has also proven useful if the rivet also realizes the riveting of the outer disk carrier with the torque transmission component.
Die Erfindung betrifft auch einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, bei dem eine Trennkupplung der erfindungsgemäßen Art zwischen zwei Elektromotoren eingesetzt ist.The invention also relates to a drive train of a motor vehicle, in which a separating coupling of the type according to the invention is used between two electric motors.
Auch betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Montieren einer Trennkupplung, die erfindungsgemäß ausgestaltet ist, wobei eine Rückstellfeder für ein reibscheibenverlagerndes Anpresselement in eine vormontierte Kupplung, vorzugsweise als letztes / überwiegend reibscheibenfernstes / überwiegend außenliegendstes Bauteil, das Anpresselement durchgreifend eingesetzt / eingelegt wird, dann vorgespannt wird und in direkte oder indirekte Anlage mit dem Anpresselement geratend eingedreht wird, um nämlich mit diesem einen Formschluss einzugehen, bspw. mittels eines Hintergreifens.The invention also relates to a method for installing a separating clutch, which is designed according to the invention, wherein a return spring for a friction disc-displacing pressure element is inserted/inserted in a preassembled clutch, preferably as the last component/predominantly farthest from the friction disc/mostly on the outside, the pressure element is then prestressed and is screwed in so that it comes into direct or indirect contact with the pressing element, namely in order to enter into a positive connection with it, for example by means of reaching behind.
Mit anderen Worten ist somit der Kern der Erfindung darin zu sehen, dass die Rückstellfeder in das Anpresselement / das Aktivierungselement (bspw. als Drucktopf oder Hebel ausgebildet) formschlüssig eingedreht wird. Hierbei kann der Haken an der Rückstellfeder oder am Anpresselement vorhanden sein. Als Alternative zum Eindrehen könnte auch ein Zusatzelement die Feder nachträglich abstützen, bspw. wenn ein Sicherungsring, ein verpresstes Zusatzteil, ein vernietetes Zusatzteil bzw. ein Niet ohne Zusatzteil gesetzt würde. Die besonders bevorzugte Variante ist jedoch ein Flansch zwischen dem Anpresselement und der Rückstellfeder mit einem Haken an der Rückstellfeder und bereits erläuterter Eindrehung der Rückstellfeder.In other words, the essence of the invention can be seen in the fact that the restoring spring is screwed into the pressing element/activation element (e.g. designed as a pressure pot or lever) in a form-fitting manner. In this case, the hook can be present on the return spring or on the pressing element. As an alternative to screwing in, an additional element could also subsequently support the spring, for example if a locking ring, a pressed additional part, a riveted additional part or a rivet without an additional part were set. However, the particularly preferred variant is a flange between the pressing element and the restoring spring with a hook on the restoring spring and the already explained turning of the restoring spring.
Diese Idee wird weitergebildet durch das Vorhalten einer formschlüssigen Verdrehsicherung über einen Niet oder Lappen, wobei der Lappen umformbar ist, und zwischen dem Niet und dem Lappen einerseits und der Rückstellfeder andererseits eine Flankenzentrierung erzwungen wird.This idea is developed further by providing a form-fitting anti-twist device via a rivet or tab, the tab being deformable, and flank centering being enforced between the rivet and the tab on the one hand and the restoring spring on the other.
Bei Umsetzung einer Vernietungsverdrehsicherung ist auch eine Dreifachfunktion realisierbar, nämlich derart, dass der Niet den Außenlamellenträger und die Nabe miteinander verbindet sowie die Verdrehsicherung über eine Flankenzentrierung an der Rückstellfeder umsetzt. Theoretisch denkbar ist es auch, dass jener Niet eine axiale Befestigung an der radialen Außenseite der Rückstellfeder umsetzt. Ein einfaches Anliegen der Rückstellfeder ist jedoch der übliche Fall.When implementing a riveting anti-rotation lock, a triple function can also be implemented, namely such that the rivet connects the outer disk carrier and the hub to one another and implements the anti-rotation lock by centering the flanks on the return spring. It is also theoretically conceivable that that rivet implements an axial fastening on the radial outside of the return spring. However, a simple concern of the return spring is the usual case.
Die Erfindung kann auch unter Fokus auf die Einstellbarkeit und Präzision der Einstellung der Trennkupplung weitergebildet werden:
- Es hat sich ferner gezeigt, dass im Stand der Technik häufig Brüche bei Rückstellfedern auftreten. Dies gilt es abzustellen.
- It has also been shown that in the prior art, breaks often occur in return springs. This has to be stopped.
Bei einer beispielsweise gattungsgemäß ausgestalteteten Trennkupplung wird dies in einer Weiterbildung dadurch gelöst, dass die Rückstellfeder radial außen in einem Auflagebereich des Drehmomentweitergabebauteils (direkt oder indirekt) anliegt, wobei der Auflagebereich zur Veränderung der Vorspannung der Rückstellfeder ausgelegt ist.In a generic separating clutch, for example, this is solved in a development in that the restoring spring rests radially on the outside in a contact area of the torque transmission component (directly or indirectly), the contact area being designed to change the preload of the restoring spring.
Durch die erhöhte Kraft/Weg-Belastung aufgrund der kleineren Durchmesser der Rückstellfedern, nehmen die Mittelspannungen bei Rückstellfedern zu. Dies hat einen direkten Einfluss auf die Festigkeit und auf die Lebensdauer der Feder. Es wird somit hier gezielt gegengewirkt. Während bei Lamellenkupplungen bisher überhaupt keine Krafteinstellung an der Rückstellfeder bei eingestelltem Lüftweg realisiert ist, wird dies über ein Lüftwegeinstellen hinaus realisiert. Auch bleiben die üblichen Varianten des Einlegens einer Shim zwischen einem Einrücksystem und einer Trennkupplung zum Ausgleich von Systemtoleranzen möglich. Die Einbaulage der Kupplung wird dann auf das Einrücksystem geschickt angepasst. Die Kupplungen des Einrücksystems werden also im Gesamtzusammenbau aufeinander abgestimmt und der erforderliche Lüftweg der Kupplung wird sichergestellt. Darüber hinaus wird nun jedoch auch die Kraft, welche von der Rückstellfeder abrufbar ist, eingestellt. Auch eine weitere Variante, die vom Grundsatz bzgl. des Ausgleichs von Toleranzen bekannt ist, nämlich das Vorsehen einer unterschiedlichen Reibscheibe / Reiblamelle / Stahllamelle, vorzugsweise jener, die einem Anpresselement nächstgelegen ist, bleibt möglich. Durch das Vorhalten von einer Einstellmöglichkeit am radial inneren Ende der Rückstellfeder und am radial äußeren Ende der Rückstellfeder, wird einerseits somit eine Axialtoleranz ausgeglichen und andererseits die Lage der Rückstellfeder angepasst. Gerade für direkt betätigte trockene Kupplungen bietet sich dies an, da die Krafteinstellung in der Einbaulage vorgenommen wird. Es wird auch kein zusätzliches Einstellstück benötigt, welches zu verbiegen ist, um die Vorspannung im montierten Zustand zu variieren. Dies ist ein erheblicher Vorteil gegenüber dem Stand der Technik, bspw. der
Die Einbaulage der Trennkupplung bei einem fixen Lüftweg festgelegt ist. Es wird durch die Paarung der Einbaulage der Trennkupplung und durch die Einbaulage des Einrücksystems mit Hilfe der „Shimung“ - also dem Einlegen einer Shim an gewünschter Stelle - einerseits die Lage sichergestellt und andererseits mit dem gezielten Verändern des Auflagebereiches die Kraft eingestellt. Je nach Toleranz der Einzelteile ergibt sich zwar eine unterschiedliche Vorspannhöhe für die Rückstellfeder in ihrer Einbaulage und somit auch eine unterschiedliche Kraft in der Einbaulage der Trennkupplung, doch dies wird nun kompensiert. Der kleine Federdurchmesser, die gleichbleibende Mindestkraftanforderung in der Einbaulage, kombiniert mit den geometrischen Einzeltoleranzen, führt nun nicht mehr zu einer höheren Belastung in der Rückstellfeder, was der Lebensdauer der Feder zuträglich ist. Es ist somit eine Möglichkeit gefunden worden, um nach dem Einstellen des Lüftwegs auch die Kraft der Rückstellfeder gezielt einzustellen. Dadurch wird die Krafttoleranz und somit der Weg / Arbeitsbereich der Feder reduziert und die Langlebigkeit der Feder gewährleistet.The installation position of the separating clutch is fixed with a fixed air path. By pairing the installation position of the separating clutch and the installation position of the engagement system with the help of "shimung" - i.e. inserting a shim at the desired point - the position is ensured on the one hand and the force is adjusted on the other hand by specifically changing the contact area. Depending on the tolerance of the individual parts, there is indeed a different preload height for the restoring spring in its installation position and thus also a different force in the installation position of the separating clutch, but this is now compensated. The small spring diameter, the constant minimum force requirement in the installation position, combined with the individual geometric tolerances, no longer lead to one higher load in the return spring, which is beneficial to the life of the spring. A possibility has thus been found to set the force of the restoring spring in a targeted manner after the adjustment of the air gap. This reduces the force tolerance and thus the travel / working range of the spring and ensures the longevity of the spring.
Mit anderen Worten wird man somit endlich den zwei grundlegenden Einstellaufgaben gerecht, einerseits durch das Verwenden einer Shim-Scheibe und/oder unterschiedlichen Lamellen und andererseits durch die Axiallagerveränderung des Auflagebereichs und somit die Veränderung des Auflagepunktes am radial äußeren Ende der bspw. als Tellerfeder ausgestalteten Rückstellfeder.In other words, the two basic adjustment tasks are finally met, on the one hand by using a shim disk and/or different slats and on the other hand by changing the axial bearing of the contact area and thus changing the contact point at the radially outer end of the return spring, which is designed as a plate spring, for example .
Der Kerngedanke der in dieser Weiterbildung besteht also darin, dass sich die Auflageposition der Rückstellfeder plastisch verformen lässt. So kann ein Toleranzausgleich für die Kraft in Einbaulage der Kupplung realisiert werden. Dies ist möglich, da die Auflagenocken der Feder nach der Montage der Kupplung immer noch gut zugänglich sind und so gestaltet sind, dass sie mit wenig Kraftaufwand umgeformt werden können. Im Vordergrund steht somit die Veränderung der Vorspannung eines Rückstellelementes nach eingestelltem Lüftweg, ein Verbiegen eines Auflagebereichs und/oder ein Einlegen eines Elementes.The core idea in this development is that the resting position of the return spring can be plastically deformed. In this way, tolerance compensation for the force in the installation position of the clutch can be implemented. This is possible because the spring support lugs are still easily accessible after the coupling has been assembled and are designed in such a way that they can be reshaped with little effort. The focus is therefore on changing the pretension of a restoring element after the air path has been set, bending a contact area and/or inserting an element.
Vorteilhafte Weiterbildungen werden nachfolgend näher erläutert.Advantageous developments are explained in more detail below.
So ist es von Vorteil, wenn der Auflagebereich von einem radial nach außen abstehenden Auflagenocken gestellt ist, der zum umformenden Verlagern bei einem Einstellvorgang der Federrückstellkraft der Rückstellfeder vorbereitet ist oder zur Aufnahme einer Shim vorbereitet ist. Die Lage der Rückstellfeder bleibt unabhängig von den Toleranzen und des bspw. radial innen an der Rückstellfeder anliegenden Shims dadurch. Durch das Umformen des Auflagenockens wird der Aufstellwinkel der Rückstellfeder reduziert, womit die Vorspannung der Rückstellfeder gegenüber der Belastung reduziert wird, ohne dabei jedoch die Mindestkraftanforderung zu unterschreiten. Der Auflagenocken ist somit vorbereitet für ein nachträgliches Plastifizieren / Richten. Dies bedingt eine Einstellbarkeit der Federkraft. Der Federauflagebereich kann einstückig ausgebildet sein, jedoch auch mehrteilig realisiert werden. Die Federauflage ist immer direkt oder indirekt mit dem Lamellenträger verbunden.It is advantageous if the contact area is provided by a contact cam that protrudes radially outwards and is prepared for reshaping displacement during an adjustment process of the spring restoring force of the restoring spring or is prepared for receiving a shim. As a result, the position of the return spring remains independent of the tolerances and of the shim that rests, for example, radially on the inside of the return spring. The reshaping of the support cam reduces the setting-up angle of the return spring, which reduces the preload of the return spring relative to the load, but without falling below the minimum force requirement. The support cam is thus prepared for subsequent plasticizing / straightening. This requires an adjustability of the spring force. The spring support area can be designed in one piece, but can also be realized in multiple parts. The spring seat is always directly or indirectly connected to the plate carrier.
Wenn der Auflagebereich für einen radial nach außen abstehenden Auflagenocken gestellt ist, der zum umformenden Verlagern bei einem Einstellvorgang der Federrückstellkraft der Rückstellfeder vorbereitet ist, kann also durch einen simplen in einer Richtung wirkenden spanlosen Bearbeitungsvorgang die Position und dadurch Kraft der Rückstellfeder schnell und kostengünstig eingestellt werden. Alternativ ist auch eine sonst übliche Nutzung von Shims an dieser Stelle möglich, nämlich dann, wenn vorteilhafterweise der Auflagebereich zur Aufnahme einer solchen Shim vorbereitet ist. Die Lage der Feder bleibt dann unabhängig von den Toleranzen und der bspw. radial innen an der Feder anliegenden Shims.If the contact area is provided for a radially outwardly protruding contact cam, which is prepared for reshaping displacement during an adjustment process of the spring return force of the return spring, the position and thus the force of the return spring can be adjusted quickly and inexpensively by a simple, non-cutting machining process that acts in one direction . Alternatively, an otherwise usual use of shims is also possible at this point, namely when the support area is advantageously prepared to accommodate such a shim. The position of the spring then remains independent of the tolerances and the shims resting, for example, radially on the inside of the spring.
Ferner hat es sich bewährt, wenn auf der reibscheibenabgewandten Oberfläche des Auflagenockens ein Keil ausgebildet ist, der eine Rampe aufweist, die zu einem in einer Axialebene verlaufenden Plateau führt, wobei die Axialebene eine solche Ebene ist, durch die die Rotationsachse der Trennkupplung senkrecht verläuft. Die Rückstellfeder kann dann sauber positioniert werden.It has also proven useful if a wedge is formed on the surface of the support cam facing away from the friction disc, which wedge has a ramp that leads to a plateau running in an axial plane, the axial plane being a plane through which the axis of rotation of the separating clutch runs perpendicularly. The return spring can then be properly positioned.
Eine vorteilhafte Ausführungsform ist auch dadurch gekennzeichnet, dass der Auflagenocken in Umfangsrichtung an zwei Ausnehmungen im Material des als Nabe ausgebildeten Drehmomentweitergabebauteils grenzt. Ein präzises Verbiegen des Auflagenockens, ohne Risse, welche die Dauerfestigkeit beeinträchtigen würde, wird dann erleichtert.An advantageous embodiment is also characterized in that the support cam borders on two recesses in the material of the torque transmission component designed as a hub in the circumferential direction. Precise flexing of the seating cam, without cracks which would impair fatigue strength, is then facilitated.
Ferner ist es möglich, die Ausnehmungen an deren radial innenseitigen Enden aufeinander zu ausgerichtet zu lassen, sodass eine Sollbiegestelle vorgegeben wird.Furthermore, it is possible to have the recesses aligned towards one another at their radially inner ends, so that a predetermined bending point is specified.
Es hat sich somit bewährt, wenn die innenseitigen Enden eines Verbiegebereiches Auflagenocken vordefinieren.It has therefore proven useful if the inside ends of a bending area predefine support cams.
Eine bevorzugte Ausführungsform ist auch derart gestaltet, dass die Ausnehmungen an die Kontur eines Sockens oder eines Kinderfußes angelehnt sind oder ihr entsprechen.A preferred embodiment is also designed in such a way that the recesses are based on or correspond to the contour of a sock or a child's foot.
Die Variantenvielfalt kann besonders kundengerecht ausgestaltet werden, wenn der Auflagebereich einstückig / einteilig oder mehrstückig / mehrteilig ausgebildet ist.The variety of variants can be designed in a particularly customer-oriented manner if the support area is designed in one piece/in one piece or in several pieces/multiple parts.
Die Erfindung betrifft auch einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit einer erfindungsgemäßen Trennkupplung, wenn sie zwischen zwei Elektromotoren eingesetzt ist. Besonders hier spielt die Erfindung ihren großen Vorzug aus, nämlich beim zielgerichteten Reagieren auf die gerade bei Elektromotoren vorliegenden extrem hohen Drehzahlen und Umfangsgeschwindigkeiten.The invention also relates to a drive train of a motor vehicle with a separating clutch according to the invention when it is used between two electric motors. It is here in particular that the invention shows its great advantage, namely in the targeted reaction to the extremely high speeds and peripheral speeds that are present in electric motors.
Letztlich betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zum Einstellen der Federkraft einer Rückstellfeder einer Trennkupplung der erfindungsgemäßen Art, wobei nach einem Einstellen des Lüftweges der Trennkupplung ein radial außenseitiger Kraftübertragungsbereich zwischen einem Drehmomentweiterleitbauteil und der Rückstellfeder axial verlagert wird.Finally, the invention also relates to a method for adjusting the spring force of a reset Spring of a separating clutch of the type according to the invention, wherein after the release path of the separating clutch has been adjusted, a force transmission area on the radial outside is displaced axially between a torque transmission component and the return spring.
Diese Idee kann weitergebildet werden, wenn die axiale Verlagerung vor dem Betrieb durch Verbiegen eines / des Auflagenockens bewirkt wird oder durch Zwischenschalten einer Shim zwischen dem Auflagenocken und der Rückstellfeder bewirkt wird.This idea can be further developed if the axial displacement is effected before operation by bending a/the support cam or by interposing a shim between the support cam and the return spring.
Die Erfindung wird nachfolgend mit Hilfe einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
-
1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Trennkupplung, -
2 eine perspektivische Ansicht der Trennkupplung aus1 , mit als Verdrehsicherung wirkendem eingesetztem Niet zwischen zwei Lappen der Rückstellfeder, -
3 einen Längsschnitt durch einen Abschnitt eines erfindungsgemäßen Antriebsstrangs, in dem die Ausführungsform der Trennkupplung der1 und2 eingesetzt ist, -
4 eine Draufsicht auf die Trennkupplung der1 bis 3 , wobei Rückdrückfüße der Rückstellfeder in Aussparungen einer Nabe ragen, um sie durch ein Fenster betätigen zu können und sie dann hinter Drucktopffüße einschnappen lassen zu können, -
5 einen Längsschnitt entlang der Linie V aus4 zum Zeitpunkt vor Verdrehen der Rückstellfeder und Hervorrufen des Hintergriffes / Formschlusses, wobei die Rückstellfeder soweit betätigt / vorgespannt ist, um die Rückdrückfüße der Rückstellfeder hinter dem Drucktopf einschnappen lassen zu können, -
6 ein den Montagezeitpunkten der4 und5 nachgelagerter Montagezeitpunkt, zu welchem die Trennkupplung in einer zur4 vergleichbaren Darstellungsweise wiedergegeben ist, wobei jedoch nun nach verdrehter Rückstellfeder, die Position der Rückstellfeder über einen Niet gesichert ist, zu dem alternativ jedoch auch eine Biegeoperation eines herausstehenden Teils einer Nase zu Verfügung stünde, -
7 die Trennkupplung aus1 in einem Transportzustand, der im Betrieb niemals vorliegt, wobei aufgrund der Federeigenschaft der Rückstellfeder sich diese in einer kraftfreien Position befindet, in welcher der Drucktopf gegen die Nabe gedrückt ist, wodurch sich eine Transportsicherung einstellt und die Kupplung als Gesamtheit handhabbar ist, -
8 eine detailliertere Längsschnittdarstellung der Ausführungsform der Trennkupplung aus1 , wobei ein konstantzuhaltender Lüftweg markiert ist sowie ein durch Verbiegen variabel gehaltener Versatz / Lage / Position der Rückstellfeder dargestellt ist, um einen Toleranzausgleich bei Feineinstellung der Rückstellkraft zu ermöglichen, -
9 ein Ausschnitt aus8 auf einem jeweiligen Abschnitt der Nabe, der Rückstellfeder des Drucktopfes und eine Shim zum Zeitpunkt vor dem Einstellen der Rückstellfederkraft und nach dem Einstellen der Rückstellfederposition, wobei durch Verbiegen des Auflagenockens eine im Betrieb zu starke Belastung der Rückstellfeder verhindert wird, ohne dann aber die geforderte Mindestkraft zu unterschreiten, wobei die ungerichtete Höhe der maximalen Toleranzlage entspricht, und somit sichergestellt wird, dass das Verbiegen immer nur in einer Richtung erfolgen kann, wobei immer gleiche Kraftbedingungen für die Rückstellfeder wirken, also immer die gleiche Federbelastung vorliegt. -
10 eine Draufsicht auf das als Nabe ausgebildete Drehmomentweitergabebauteil und einen freigestellten Auflagenocken zum nachträglichen Plastifizieren / Richten der Federkraft und.
-
1 a longitudinal section through a separating clutch according to the invention, -
2 a perspective view of the disconnect clutch1 , with anti-twist rivet inserted between two tabs of the return spring, -
3 a longitudinal section through a portion of a drive train according to the invention, in which the embodiment of the clutch of1 and2 is used, -
4 a top view of the disconnect clutch1 until3 , whereby the return spring's push-back feet protrude into recesses in a hub in order to be able to actuate them through a window and then snap them in behind pressure pot feet, -
5 a longitudinal section along line V4 at the point in time before turning the return spring and causing the rear grip / form fit, the return spring being actuated / pretensioned to the point where the return spring feet can snap in behind the pressure pot, -
6 a the assembly times of the4 and5 downstream assembly time, at which the separating clutch in a to4 is reproduced in a comparable way of representation, but now after the return spring has been twisted, the position of the return spring is secured by a rivet, to which a bending operation of a protruding part of a nose would also be available as an alternative, -
7 the separating clutch off1 in a transport state, which never occurs during operation, whereby due to the spring property of the return spring, it is in a force-free position in which the pressure pot is pressed against the hub, which results in a transport lock and the clutch can be handled as a whole, -
8th Figure 12 shows a more detailed longitudinal sectional view of the disconnect clutch embodiment1 , whereby a constant air path is marked and an offset / location / position of the return spring that is kept variable by bending is shown in order to allow tolerance compensation with fine adjustment of the return force, -
9 a snippet8th on a respective section of the hub, the return spring of the pressure pot and a shim at the time before the return spring force is set and after the return spring position is set, with bending of the support cam preventing excessive loading of the return spring during operation, but without the required minimum force to fall below, the non-directional height corresponds to the maximum tolerance level, and it is thus ensured that the bending can always only take place in one direction, with the same force conditions always acting on the return spring, i.e. the same spring load is always present. -
10 a top view of the torque transmission component designed as a hub and an optional support cam for subsequent plasticizing / straightening of the spring force and.
Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen nur dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen.The figures are only of a schematic nature and serve only to understand the invention. The same elements are provided with the same reference numbers.
In
Liegt ein Kraftschluss zwischen den Stahllamellen 5 und den Belaglamellen 7 vor, wird Drehmoment von einem Drehmomentweitergabebauteil 8, das als Nabe 9 ausgebildet ist, an das Koppelbauteil weitergegeben, da der Außenlamellenträger 3 über einen nur angedeuteten Niet mit der Nabe 9 verbunden ist (siehe
Sobald ein Lüftweg 13, wie in
Eine Rückstellfeder 15 durchgreift und hintergreift das Anpresselement 12. Die Rückstellfeder 15 weist dabei einen integralen Abschnitt 16 auf, welcher am radial innenseitigen Ende vorhanden ist. Dieser integrale Abschnitt 16 verläuft zumindest abschnittsweise in Umfangsrichtung, was gut in
In den
Wenigstens drei der Nieten 10 haben aber eine Sonderstellung, da sie eine Verdrehsicherung 20 zwischen der Rückstellfeder 15 und der Nabe 9 sicherstellen. Dabei greifen zumindest drei der Nieten 10 exakt zwischen je zwei radial nach außen ragende Laschen 21 der Rückstellfeder 15, um eine Flankenzentrierung zu realisieren. In der vorliegenden Ausführungsform sind sechs solch spezielle Nieten 10 eingesetzt, die jene besagte Flankenzentrierung nach sich ziehen.However, at least three of the
In
Während in den
Betrachtet man die
In
In
Dieser Verbiegeweg 30 ermöglicht nach einem Einsatz von Shims 24 (siehe
In der singulären Darstellung der Nabe 9 in
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Trennkupplungdisconnect clutch
- 22
- Lamellenkupplungmulti-plate clutch
- 33
- Außenlamellenträgerouter disc carrier
- 44
- Reibscheibefriction disc
- 55
- Stahllamellesteel slat
- 66
- Gegenreibscheibecounter friction disc
- 77
- Belaglamellelining disc
- 88th
- Drehmomentweitergabebauteiltorque transmission component
- 99
- Nabehub
- 1010
- Nietrivet
- 1111
- Vernietungriveting
- 1212
- Anpresselement / AktivierungselementPressure element / activation element
- 1313
- Lüftwegairway
- 1414
- Drucktopfpressure pot
- 1515
- Rückstellfederreturn spring
- 1616
- integraler Abschnittintegral section
- 1717
- Hakenhook
- 1818
- Drucktopffuß / DrucktopflaschePressure pot foot / pressure pot flange
- 1919
- Auflagebereichsupport area
- 2020
- Verdrehsicherunganti-rotation device
- 2121
- Lasche / Lappentab / flap
- 2222
- Einrücksystemindentation system
- 2323
- KolbenPistons
- 2424
- Shimshim
- 2525
- Betätigungslageractuation bearing
- 2626
- Lamellenpaketplate pack
- 2727
- Koppelbauteilcoupling component
- 2828
- Verdrehrichtungtwist direction
- 2929
- Auflagenockensupport cam
- 3030
- Verbiegewegbending path
- 3131
- Höhendifferenzheight difference
- 3232
- Ausnehmungrecess
- 3333
- innenseitiges Endeinside end
- 3434
- Verbiegebereichbending range
- 3535
- Keilwedge
- 3636
- Ramperamp
- 3737
- Plateauplateau
Claims (8)
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-
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2020
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